tp4- diversite des roches magmatiques des zones de subduction

TP 7 - LA DISPARITION DES RELIEFS
Vous utiliserez le fichier TP 7 erosion 2014.kmz à télécharger et ouvrir avec google earth à partir du site
http://svtmaupassant.wordpress.com/svt-terminale/theme-1-b-geologie/chapitre-5-erosion/
Mise en situation et recherche à mener
Des vestiges d’anciennes chaines de montagnes sont observables sur tous les continents. Leur étude permet de comprendre les processus responsables de la disparition des reliefs anciens.
On cherche à comprendre comment évoluent les chaines de montagnes et quel est le devenir des produits de leur altération.
Activité 1 : Déterminer les différences entre massifs anciens et massifs récents
Les caractéristiques des chaines de montagnes changent à l’échelle des temps géologiques. En effet, les massifs anciens présentent des caractéristiques différentes des massifs plus jeunes.
On cherche à déterminer les différences entre massifs anciens et massifs récents.
Mettre en œuvre le protocole de l’activité 1 puis résumer les différences mises en évidence entre massifs anciens et massifs récents.
Activité 2 : Simuler une érosion avec SimulAiry
Mettre en œuvre le protocole « Simuler une érosion avec SimulAiry » pour comprendre la présence à la surface des massifs anciens de roches d’origine profonde
Appeler le professeur pour vérifier le résultat de votre simulation.
Activité 3 : Comprendre le devenir des produits de l’altération et de l’érosion des chaines de montagnes
Dès leur formation, les reliefs sont soumis à l'altération et à l'érosion. Une partie des produits de démantèlement reste sur place mais l’essentiel va être transporté, le plus souvent par l'eau.
La Loire est un agent géologique qui transporte chaque année des millions de tonnes de particules détritiques (sables, argiles) et d'éléments dissous depuis le Massif central vers l'océan
Atlantique. On cherche à comprendre l’action du transport sur les produits de l’érosion.
Mettre en œuvre le protocole de l’activité 3 pour répondre au problème posé
Appeler le professeur pour vérifier le résultat de votre graphique.
Activité 4 : Comprendre l’influence du milieu marin sur la sédimentation des argiles.
Les argiles détritiques, particules très fines, sont transportées par les fleuves jusqu’à leur embouchure. On observe sur les cartes une sédimentation très importante d’argiles dans les
estuaires des fleuves et dans les deltas, qui forment des dépôts impressionnants jusqu’à des dizaines de kilomètres en mer. On cherche à comprendre l’influence du milieu marin sur la
sédimentation des argiles.
Réaliser le protocole de l’activité 4 et observer le résultat de l’expérience pour répondre au problème posé
Activité 5 : Estimer le taux d’érosion d’une chaine de montagnes
La grande majorité des matériaux détritiques prélevés aux Alpes sont transportés par les fleuves (Rhône et Po) et se déposent en Méditerranée. Ainsi se forment deux grands bassins
sédimentaires océaniques, essentiellement argileux. Lorsque le fleuve a un débit supérieur aux courants marins, il se forme un delta sous-marin. C’est le cas par exemple du delta du Rhône,
qui avance en Méditerranée sur des centaines de kilomètres. La quantité de sédiments déposés par le Rhône et le Po dans ces bassins sédimentaires permet d’estimer une vitesse d’érosion
moyenne des Alpes.
Mettre en œuvre le protocole de l’activité 5 pour estimer la vitesse d’érosion moyenne des Alpes.
Protocole activité 1
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Carte géologique de la France : antétriasique signifie
antérieur à -245 Ma
(Age des Alpes : -50 Ma ; Age du massif central : -400 à -250
Ma ; Age du massif armoricain : -660 à -540 Ma)
Ouvrir Google Earth et le fichier TP 7 erosion 2014.kmz
Décocher toutes les cases dans « Lieux »
Tracer un trajet qui part de Brest, passe à Clermont-Ferrand et finit à Turin (Italie).
Pour cela, utiliser l’outil « Règle/Trajet ». Un carré blanc apparait. Double-cliquer à Brest, puis
Clermont, puis Turin.
Enregistrer votre trajet et dans l’onglet « Altitude », indiquer « au niveau du sol ». OK.
Faire un clic droit sur votre trajet et demander d’afficher le profil d’élévation.
Zoomer sur l’image satellite jusqu’à 60 km d’altitude, puis parcourir votre trajet d’un bout à l’autre.
Ceci permettra d’afficher plus de détails.
Dans le cadre « Lieux », à gauche, afficher « les chaines de montagnes » et « Profondeur du
Moho » et décocher le reste.
Vérifier que votre profil d’élévation est toujours affiché, sinon le faire réapparaitre.
Promener votre souris sur le profil de Brest à Turin et repérer la profondeur du Moho.
Tracer sur le papier millimétré le profil de la profondeur du Moho sous le profil (1cm pour 10 km de
profondeur). Légender le graphique.
Comparer l’épaisseur de la croute continentale dans les 3 massifs.
Comparer le relief et l’âge de ces 3 massifs.
Rechercher sur la carte géologique de la France les roches majoritaires des massifs armoricain et
central et les comparer aux roches majoritaires des Alpes.
Profil du Moho sous les massifs montagneux :
Protocole de l’activité 2 : Simuler une érosion avec SimulAiry
Considérons au départ, un massif équilibré qui va être soumis à l'érosion :
 Ouvrir le logiciel SimulAiry oule telecharger et l’installer à partir du site http://svtmaupassant.wordpress.com/svt-terminale/theme-1-b-
geologie/chapitre-5-erosion/
 Construire une chaine de montagnes de 17 index de largeur (la racine crustale apparait du fait de l’isostasie)
 La couche pourpre profonde représente le niveau de formation des roches métamorphiques et granitiques
 Dans « préférences », cliquer sur l’outil « modifier les valeurs », régler le curseur « vitesse d’animation » à un quart du maximum, puis choisir « quitter »,
répondre OUI.
 Choisir l’outil « calcul », puis « simuler l’érosion d’un massif montagneux (animation)»
 Choisir l’option « érosion + isostasie » et cliquer sur « Démarrer »
 Attendre la fin de l’animation jusqu’à affichage du message « érosion et rééquilibrage isostatique terminés »
 L’animation affiche le temps écoulé pour la pénéplanation complète du massif montagneux que vous avez construit.
Votre chaîne de montagnes a été réduite à l'état de pénéplaine en …….. Millions d'années.
Répondre au problème posé.
Protocole de l’activité 3 : Comprendre le devenir des produits de l’altération et de l’érosion des chaines de montagnes
Trois prélèvements ont été effectués dans le cours de la Loire, au
Puy en Velay, à Orléans et Nantes. Les échantillons ont été séchés,
tamisés et pesés.
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Ouvrir le fichier TP 7 Erosion 2014. Kmz dans google earth ,
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Afficher uniquement « Transport et sédimentation »
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Cliquez sur chaque punaise expliquer ce que vous observez
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Ouvrir le fichier « granulometrie_loire.xls » qui regroupe les
résultats de ces mesures.
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Sélectionner les colonnes « classe granulométrique en mm»,
« Nantes % », « Orléans % » et « Puy-en-Velay % »
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Cliquer sur « insertion », « graphique », « histogramme »,
terminer. Agrandir le graphique.
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Comparer les résultats et en déduire l'action du transport sur
les sédiments.
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Répondre au problème posé.
Protocole de l’activité 4 : comprendre l’influence du milieu marin sur la sédimentation des argiles.
1. Agiter la solution d’argile verte (20 g d’argile verte dans 400 ml d’eau distillée.)
2. Prélever 5ml et les mettre dans un tube à essai avec le même volume d’eau distillée.
3. Prélever à nouveau 5 ml et les mettre dans un autre tube à essai avec le même volume d’eau de mer reconstituée (sels en vente dans les magasins
d’aquariophilie) qui contient des sels de magnésium, de potassium, de sodium et de calcium.
4. Agiter chacun des 2 tubes et observer au bout de 10 min.
5. Répondre au problème posé
Protocole de l’activité 5 : Estimer le taux d’érosion d’une chaine de montagnes
 La carte ci-contre présente les 2 bassins méditerranéens où se
déposent les sédiments détritiques provenant des Alpes.
L’épaisseur moyenne de ces sédiments est de 5 km.
 Ouvrir le fichier TP 7 Erosion 2014 dans google earth
 Afficher uniquement surface Alpes.
 A l’aide des données présentes sur la carte, calculer le volume
total de sédiments détritiques présents dans les 2 bassins
sédimentaires du Rhône et du Po :……………… Km3
 Calculer l’épaisseur de roches enlevées aux Alpes :…………….
Km
 Sachant que l’érosion des Alpes a commencé dès le début de
leur formation, il y a 50 Ma, calculer une vitesse moyenne
d’érosion des Alpes :…………mm/an.
 On estime que cette valeur sous-estime l’érosion réelle.
Pourquoi ?